[PHP]用socket写一个简单的WEB服务器

今天我就要把我的最新研究成果展示看看，而不玩ARMBIAN了，因为刷了两台S905L3的发现一点挑战都没有

从0.2写WEB服务难啊，你需要懂HTTP协议和SOCKET！不过有经验我们很快就可以搭建一个

0.HTTP

为了准确了解HTTP服务，我写了个简单的代理脚本，源码放这了：

<?php
    $s = socket_create(AF_INET6,SOCK_STREAM,SOL_TCP);
    socket_bind($s,'::',81);
    socket_listen($s,4);
    socket_set_block($s);
    $r = socket_create(AF_INET,SOCK_STREAM,SOL_TCP);
    if(!socket_connect($r,'localhost',80))
        throw new Error('Connect Error.');

    while(true){
        $_ = socket_accept($s);
        socket_getpeername($_,$addr);
        echo 'New Client connected IP:'.$addr;
        while(true){
            echo $__=socket_read($_,1*1024*1024);
            if(false == $__) die('连接断开！');
            echo PHP_EOL;
            socket_write($r,$__);
            $___ = socket_read($r,1*1024*1024);
            socket_write($_,$___);
            echo $___;
            echo PHP_EOL;
        }
    }
?>

输入php test.php，然后访问IP:81，就会看见终端出现：

为什么明明就一次循环输出了多次数据？哈哈，因为请求和响应标头里有一个神奇的KEEP-ALIVE，自行百度吧

这样，我们就可以发现，客户端第一行包括了路径、请求方式，接下来就是各种参数

服务端响应第一部分是响应头，包括状态码、服务程序名称、响应时间、响应文件类型等

第二部分与第一部分的分割线是一个换行\r\n，接下来就是主要的数据了。

就这么简单！不要怕，知道了这些，我们可以轻轻松松写一个WEB SERVER

1.了解流程

socket其实很简单！看看大神的文章马上就懂了：https://zhuanlan.zhihu.com/p/260139078

首先我们需要启动一个TCP监听，我们无需管底层的解析，socket已经为我们解决了这些

我们首先读取客户端发来哪些数据，再决定发回哪些数据，最后有一端关闭连接就算完成了

2.小试牛刀

这样，我们就可以写一个简单的程序来小试牛刀了：

$http_port = 88;
$s = socket_create(AF_INET6,SOCK_STREAM,SOL_TCP);    // 创建一个socket实例
socket_set_block($s);                                // 阻塞模式，如socket_accept()会等待有客户端连接才下一步，一般可以省很多事
socket_bind($s,'::',$http_port) or die('io.http : 无法绑定HTTP服务.');    // 绑定端口
socket_listen($s,4)             or die('io.http : 监听失败！');           // 开始监听，最大队列为4

有了监听事情好了大半，接下来有连接了会放在队列里，等待我们接受（accept）它们。

如何接受这些请求呢？$c = socket_accept($s);就行了

$c很重要！我们可以通过socket函数执行很多操作

读取对方IP到变量$ip:socket_getpeername($c,$ip);

读取对方访问路径：list($proto,$path,$version) = explode(' ',socket_read($c , 1*1024*1024,PHP_NORMAL_READ));

注释：

$proto :协议，如GET POST PUT DELETE......

$path :请求的目录，如 /test

version :HTTP版本号，直接忽略即可

PHP_NORMAL_READ:读一行，这对我们来说正好可以满足需求（重要的信息都在第一行）

写东西到缓冲区 socket_write($socket,'');

注意 只是写到了缓冲区，我们无法保证此时用户接收到了数据，贸然socket_close()会出错：连接已重置

比如写响应头：

socket_write($c,"HTTP/1.1 404 Not Found
Date: Tue, 27 Dec 2022 06:45:30 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
\r\n");

接着写数据，比如Hello world!:socket_write($c,"<p>Hello world!</p>";

最后可选平滑关闭连接socket_shutdown($c);或者强制关闭连接socket_close($c);

结束！我们放到一起看看效果：

OKOK!可以看见我们已经成功了！但是只能接收一次数据实在是太难受了，我们接下来改进一下：

3.改进

3.1 HEADER

说响应头简单倒真的很简单，就是KEY: VALUE\n的结构，那我们可以包装一下传入数组输出heaer

HTTP状态码我们不要了，反正浏览器也不会看，它懂这些我们写了也没有用

function create_header(array $header,int $status = 200){
    $tmp = "HTTP/1.1 $status";
    foreach(array_merge([
        'Server'=>'ioPan',                // 服务程序
        'Content-Type'=>'text/html ;charset=UTF-8',// 默认响应HTML
        'Date'=>gmdate('D, d M Y H:i:s T')// 响应时间
    ],$header) as $n=>$v){
        $tmp .= "\r\n$n: $v";      // 对应key:value\n
    }
    return $tmp."\r\n\r\n";        // header结束了需要两个换行
}

3.2 循环结构

只要让socket_accept()循环不就可以一直为我们工作了吗？好，我们用while循环下去：

while(true){
    $_ = socket_accept($s);
    socket_getpeername($_,$ip);
    list($proto,$path,$version) = explode(' ',socket_read($_ , 1*1024*1024,PHP_NORMAL_READ));
    echo "io.http : 新的客户端连接 IP[$ip];请求路径:[$path]\n";
    // 干些活
    socket_write($_,create_header([],200));
    socket_write($_,'<p>Hello world!</p>');
}

我就偷懒不演示了，可以发现好几个客户端同时访问也几乎没什么问题。

3.3 本地文件

这个最简单，只要判断本地有文件且可读，返回状态码200，调用fread()读取输出文件，

如果请求的地址文件不存在或不可读，返回状态码404，展示404.html，

如果是个目录返回403。当然如果你愿意可以再加Range（断点续传）的支持

if(is_dir($path) or !is_readable($path)) socket_write($_,create_header([],304));
else socket_write($_,create_header([
    'Content-Length'=>filesize($path),
    'Content-Type'=>'application/octet-stream'
],200)) and socket_write($_,file_get_contents($path));

4.showTime

把上述代码组装起来，我们就成功写了个高性能的WEB SERVER，不过只有单进程，一次只能接受一个请求。

改进：使用端口复用(socket_set_option($s,SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR ,true);)

并且使用POSIX多进程（pcntl_fork()），但是由于Windows不支持POSIX，我就不演示了